JP2022127064A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】高出力といった電気的特性に優れ、かつ、安全性に優れた小型の非水電解質二次電池を提供する。【解決手段】負極缶１と正極缶２とが絶縁封止されてなる外装体と、外装体に収容され負極缶１及び正極缶２にそれぞれ電気的に接続する負極６及び正極８を含む電極構造体１０と、を備え、さらに、負極６及び正極８とそれぞれ電気的に接続する負極リードタブ５と正極リードタブ７を備え、負極リードタブ５及び正極リードタブ７はそれぞれ、負極缶１及び正極缶２との対向面に負極接続部５０及び正極接続部７０を有し、負極缶１の内面１ａ及び正極缶２の内面２ａに、それぞれ、負極接続部５０及び正極接続部７０と接続するための凹凸部４が形成され、負極接続部５０及び正極接続部７０と電極構造体１０との間に凹凸吸収部が配置されている非水電解質二次電池１００とする。【選択図】図２
Description
本発明は、非水電解質二次電池に関する。
扁平円筒型の金属製容器に発電要素たる電極構造体が収容されてなる、いわゆるコイン型（ボタン型）の電池が知られている。コイン型（ボタン型）の電池は、例えば、正極電極が接続された金属製の正極缶と、負極電極が接続された金属製の負極缶とが、絶縁体からなるガスケット（パッキング）を介して封止されてなる構造を有している。このような構造では、正極缶及び負極缶といった金属製容器を集電体として利用することができる。
金属製容器を集電体として利用する場合、接続する電極（正極電極及び負極電極）と容器の接触を良好なものとすることで、発電要素の内部抵抗を低減し、電池の負荷特性といった電気的特性を向上させることができる。金属製容器と電極との接触の態様としては、例えば、容器の内部底面における接触面に所定の表面粗さの鋭利な凹凸を形成することが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
金属製容器を集電体として利用する場合、接続する電極（正極電極及び負極電極）と容器の接触を良好なものとすることで、発電要素の内部抵抗を低減し、電池の負荷特性といった電気的特性を向上させることができる。金属製容器と電極との接触の態様としては、例えば、容器の内部底面における接触面に所定の表面粗さの鋭利な凹凸を形成することが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
ところで、電子機器のメイン電源としては、従来、角型形状や円筒形状の容器の電池が用いられているが、上記のコイン型（ボタン型）電池のようなより小型の電池が求められてきている。メイン電源として用いられる電池には高い出力特性が求められることから、発電要素たる電極構造体には、平板状の正極電極と負極電極とをセパレータを介して対向するように積層させ、さらに巻回、折畳等により一体化させたものが用いられる。
ここで、電極構造体を構成する正極電極及び負極電極は通常、アルミニウムや銅といった金属薄膜からなる集電体上に活物質等が配置された構造が用いられる。また、電極構造体金属製容器との電気的接続は、電極構造体から延出するリードタブと金属製容器とを溶接等により接続することでなされる。このリードタブは上記の金属薄膜を延出させる、あるいは、別体の金属平板を金属薄膜に接合することで形成することができる。
ここで、電極構造体を構成する正極電極及び負極電極は通常、アルミニウムや銅といった金属薄膜からなる集電体上に活物質等が配置された構造が用いられる。また、電極構造体金属製容器との電気的接続は、電極構造体から延出するリードタブと金属製容器とを溶接等により接続することでなされる。このリードタブは上記の金属薄膜を延出させる、あるいは、別体の金属平板を金属薄膜に接合することで形成することができる。
上述した特許文献１のように、金属製容器の内部底面に凹凸が形成されている場合、リードタブと金属製容器との接触性が向上することで、電池の抵抗を低減し出力特性を高めることが期待される。しかしながら、金属製容器内に電極構造体が高密度で収納される場合、高い圧力が電極構造体に与えられることになる。特に、リードタブや集電体は通常厚さが１００μｍよりも薄い金属薄膜であり、これに凹凸が転写されると隣接する集電体との距離が短くなることで、電極構造体に内部短絡（ショート）を生じるおそれがある。
本発明はこのような問題点に鑑み、高出力といった電気的特性に優れ、かつ、安全性に優れた小型の非水電解質二次電池を提供することを課題とする。
本発明はこのような問題点に鑑み、高出力といった電気的特性に優れ、かつ、安全性に優れた小型の非水電解質二次電池を提供することを課題とする。
本発明における非水電解質二次電池は、第一の容器と第二の容器とが絶縁封止されてなる外装体と、前記外装体に収容され前記第一の容器及び前記第二の容器にそれぞれ電気的に接続する第一の電極及び第二の電極を含む電極構造体と、を備え、前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方の電極は、前記電極と電気的に接続するリードタブをさらに備え、前記リードタブは、接続する側の容器との対向面に接続部を有し、前記容器の内面に前記接続部と接続するための凹凸部が形成され、前記接続部と前記電極構造体との間に凹凸吸収部が配置されていることを特徴とする。
本発明における非水電解質二次電池において、前記凹凸吸収部が、前記接続部と前記電極構造体との間に配置された複数層の前記リードタブを含むことが好ましい。
本発明における非水電解質二次電池において、前記凹凸吸収部が、絶縁性の凹凸吸収材を含むことが好ましい。
本発明における非水電解質二次電池において、前記凹凸吸収材が、樹脂製のスポンジ、テープ、シート、クリップからなる群の少なくとも１種を含むことが好ましい。
本発明によれば、凹凸部の形成された正極缶若しくは負極缶の内面と、正極接続部若しくは負極接続部とが圧着されており、電極構造体と缶との間で良好な電気的接続を得ることができる。加えて、正極接続部若しくは負極接続部と電極構造体との間に凹凸吸収部が配置されていることで、電極構造体が缶の内面の凹凸部の影響を受けにくくなる。これにより、電極構造体から延出されたリードタブと容器とが良好に導電接続され、かつ短絡を防止することができることから、高出力かつ安全性に優れた非水電解質二次電池を提供することができる。
以下、本発明の非水電解質二次電池の各実施形態を挙げ、それぞれの構成について図面を参照しながら詳細に説明する。
（第一実施形態）
本実施形態における非水電解質二次電池の例について、図１及び図２を挙げて説明する。図１は、非水電解質二次電池１００を構成する各部材を説明するために、封止前の状態の概略断面図を示したものである。また図２は封止後の状態の非水電解質二次電池１００を説明する概略断面図である。
本実施形態における非水電解質二次電池の例について、図１及び図２を挙げて説明する。図１は、非水電解質二次電池１００を構成する各部材を説明するために、封止前の状態の概略断面図を示したものである。また図２は封止後の状態の非水電解質二次電池１００を説明する概略断面図である。
本実施形態における非水電解質二次電池１００は、扁平円筒状の金属製容器の内部に発電要素たる電極構造体が収容されてなる、いわゆるコイン型（ボタン型）の電池である。
より詳細には、図１及び図２に示すように、一端が開口した扁平円筒状である金属製の第一の容器（負極缶１）と金属製の第二の容器（正極缶２）とが、ガスケット３を介して絶縁配置されている。そして、負極缶１に正極缶２の開口部を重ね合わせて加締め封止することにより、内部に密閉した収容空間が形成されてなる扁平円筒状の金属製容器を形成することができる。
そして、この収容空間内に電極構造体１０が収容され、負極缶１及び正極缶２のそれぞれと電気的に接続することで電池が構成されている。
より詳細には、図１及び図２に示すように、一端が開口した扁平円筒状である金属製の第一の容器（負極缶１）と金属製の第二の容器（正極缶２）とが、ガスケット３を介して絶縁配置されている。そして、負極缶１に正極缶２の開口部を重ね合わせて加締め封止することにより、内部に密閉した収容空間が形成されてなる扁平円筒状の金属製容器を形成することができる。
そして、この収容空間内に電極構造体１０が収容され、負極缶１及び正極缶２のそれぞれと電気的に接続することで電池が構成されている。
電極構造体１０は、第一の電極（負極６）と第二の電極（正極８）とがセパレータ９を介して対向するように積層した状態で、図１に示す捲回構造のほか、積層、折畳等により容器に収容可能な構造となるように作製されている。
さらに、図示しないが、収容空間内には電解液が封入されている。
さらに、図示しないが、収容空間内には電解液が封入されている。
本実施形態では、負極缶１の内面１ａ、及び、正極缶２の内面２ａに、後述する凹凸部４がそれぞれ形成されている。そして、それぞれの内面に形成された凹凸部４に、負極リードタブ５及び正極リードタブ７が圧接接続により固定されている。
ここで、負極リードタブ５は、電極構造体１０を構成する負極６の延出部である。より具体的には、例えば、負極リードタブ５は、負極６を構成する銅箔製の負極集電体が延出したものである。この負極リードタブ５は、複数回折り返されて積層した状態で、電極構造体１０と負極缶１との間の位置に配置されている。負極リードタブ５のうち、負極缶１に対向する負極接続部５０が負極缶１の内面１ａに形成された凹凸部４に圧着されることにより、負極接続部５０と内面１ａとが接続している。また、残りの負極リードタブ５である負極リードタブ折畳部５１は、負極接続部５０と電極構造体１０との間に配置されている。
同様に、電極構造体１０を構成する正極８（例えば、正極８を構成するアルミニウム箔製の正極集電体）から正極リードタブ７が延出している。正極リードタブ７は複数回折り返されて積層した状態で、電極構造体１０と正極缶２との間の位置に配置されている。正極リードタブ７のうち、正極缶２に対向する正極接続部７０が正極缶２の内面２ａに形成された凹凸部４に圧着されることにより、正極接続部７０と内面２ａとが接続している。また、残りの正極リードタブ７である正極リードタブ折畳部７１は、正極接続部７０と電極構造体１０との間に配置されている。
ここで、負極リードタブ５は、電極構造体１０を構成する負極６の延出部である。より具体的には、例えば、負極リードタブ５は、負極６を構成する銅箔製の負極集電体が延出したものである。この負極リードタブ５は、複数回折り返されて積層した状態で、電極構造体１０と負極缶１との間の位置に配置されている。負極リードタブ５のうち、負極缶１に対向する負極接続部５０が負極缶１の内面１ａに形成された凹凸部４に圧着されることにより、負極接続部５０と内面１ａとが接続している。また、残りの負極リードタブ５である負極リードタブ折畳部５１は、負極接続部５０と電極構造体１０との間に配置されている。
同様に、電極構造体１０を構成する正極８（例えば、正極８を構成するアルミニウム箔製の正極集電体）から正極リードタブ７が延出している。正極リードタブ７は複数回折り返されて積層した状態で、電極構造体１０と正極缶２との間の位置に配置されている。正極リードタブ７のうち、正極缶２に対向する正極接続部７０が正極缶２の内面２ａに形成された凹凸部４に圧着されることにより、正極接続部７０と内面２ａとが接続している。また、残りの正極リードタブ７である正極リードタブ折畳部７１は、正極接続部７０と電極構造体１０との間に配置されている。
非水電解質二次電池１００を作製する場合には、まず、負極６、正極８、及びセパレータ９を用いて電極構造体１０を作製した後、図１に示すような配置で、負極缶１、正極缶２、ガスケット３とで構成される外装体の内部に電極構造体１０を収容する。次いで、ガスケット３が取り付けられた負極缶１を正極缶２と接するように配置した後、正極缶２の開口部を負極缶１側に加締めて封止することにより、図２に示すような非水電解質二次電池１００を作成することができる。このとき、負極缶１の内面１ａと正極缶２の内面２ａに対し、負極接続部５０と正極接続部７０をそれぞれ圧着させる。このようにして、負極缶１及び正極缶２と電極構造体１０とを電気的に接続させることができる。
また、負極缶１と正極缶２とを加締め封止する前に、負極リードタブ５の負極接続部５０を負極缶１の内面１ａに形成された凹凸部４に圧着させ、正極リードタブ７の正極接続部７０を正極缶２の内面２ａに形成された凹凸部４に圧着させておいてもよい。このようにすることで、負極缶１及び正極缶２と電極構造体１０との電気的接続をより確実に行うことができる。
本実施形態においては、負極缶１の内面１ａ及び正極缶２の内面２ａに凹凸部４が形成されている。この凹凸部４が形成されていることにより、負極接続部５や正極接続部７がそれぞれの側の内面に接続するときの接触面積が増大し、接触抵抗を充分に低減することができる。なお、図１及び図２に示す例では負極側、正極側の両方に凹凸部４が形成されているが、少なくとも一方の側に形成されていればよい。
凹凸部４は図１や図２に示すように、先端が鋭利な突起状に形成されている。これにより、負極接続部５と正極接続部７に金属表面の酸化膜を突き破るほど充分に食い込み、接触抵抗を大きく低減することができる。また、凹凸部４が負極接続部５と正極接続部７を貫通するように圧着する場合、負極缶１の内面１ａと負極接続部５とを、若しくは、正極缶２の内面２ａと正極接続部７とを強固に固定することができる。
凹凸部４は図１や図２に示すように、先端が鋭利な突起状に形成されている。これにより、負極接続部５と正極接続部７に金属表面の酸化膜を突き破るほど充分に食い込み、接触抵抗を大きく低減することができる。また、凹凸部４が負極接続部５と正極接続部７を貫通するように圧着する場合、負極缶１の内面１ａと負極接続部５とを、若しくは、正極缶２の内面２ａと正極接続部７とを強固に固定することができる。
凹凸部４はまた、（図示しないが）先端が平面状に形成されていてもよい。また、先端に丸みを帯びていてもよい。これらの形状とすることで、上記した先端が鋭利な突起状の場合に得られる効果を一定程度にしながら、後述する凹凸吸収部と合わせて短絡防止をより確実に行うことができる。
また図１及び図２に示すように、本実施形態においては、負極リードタブ５と正極リードタブ７が折り返され複数層が複数回折り返され、負極リードタブ折畳部５１及び正極リードタブ折畳部７１を有している。これにより、金属製である負極リードタブ５と正極リードタブ７の展性、あるいは、負極リードタブ５と正極リードタブ７の各層間の空隙により、凹凸部４の形状が電極構造体１０にまで波及することを防止することができる。加えて、負極リードタブ５と正極リードタブ７が所定の長さを有していることで、負極接続部５０及び正極接続部７０と缶との圧着の際に圧着用治具を配置する空間を設けることができるため、製造面からも好適である。
また、上述した本実施形態においては、負極リードタブ５と正極リードタブ７がそれぞれ１本ずつ電極構造体１０から延出されている。これに限らず、複数本ずつ延出されてもよい。そして、１本の接続部の折畳構造にかえて、複数本の接続部の積層構造によって凹凸吸収部としてもよい。
本実施形態における非水電解質二次電池を構成する材料は公知のものを用いることができる。
負極缶１は、一端が開口した扁平円筒状に形成されている。また負極缶１は、図１に示すように、開口する側の端部に折り返しが形成されていてもよいし、多段円筒形状に形成されていてもよい。負極缶１は、ステンレス鋼板を絞り加工等することにより形成することができる。ステンレス鋼の材質としては、例えば、ＳＵＳ３１６ＬやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、あるいはＳＵＳ３０４等を挙げることができる。また負極缶の材質として、例えば、ステンレス鋼に銅やニッケル等を圧着してなるクラッド材を用いてもよい。
負極缶１は、一端が開口した扁平円筒状に形成されている。また負極缶１は、図１に示すように、開口する側の端部に折り返しが形成されていてもよいし、多段円筒形状に形成されていてもよい。負極缶１は、ステンレス鋼板を絞り加工等することにより形成することができる。ステンレス鋼の材質としては、例えば、ＳＵＳ３１６ＬやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、あるいはＳＵＳ３０４等を挙げることができる。また負極缶の材質として、例えば、ステンレス鋼に銅やニッケル等を圧着してなるクラッド材を用いてもよい。
正極缶２は、一端が開口した扁平円筒状に形成されている。この正極缶２は、ステンレス鋼板を絞り加工等することにより形成することができる。ステンレス鋼の材質としては、例えば、ＳＵＳ３１６ＬやＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等を挙げることができる。
ガスケット３は、環状に形成された絶縁性の部材からなり、負極缶１と正極缶２との間に介在し、両者を絶縁保持している。
ガスケット３の材質としては、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フッ素樹脂等のプラスチック樹脂を挙げることができる。
ガスケット３の材質としては、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリフェニルサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル樹脂（ＰＥＮ）、ポリエーテルケトン樹脂（ＰＥＫ）、ポリアリレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フッ素樹脂等のプラスチック樹脂を挙げることができる。
また容器の封止性を向上させるために、負極缶１若しくは正極缶２とガスケット３との間に、さらにシール剤を配置してもよい。シール剤としては、例えば、アスファルト、エポキシ樹脂、ポリアミド系樹脂、ブチルゴム系接着剤等を用いることができる。
電極構造体１０は、シート状の負極６、正極８、及びセパレータ９を備える。この電極構造体１０は、負極６と正極８とをセパレータ９を介して重ね合わせて、捲回、積層、折畳等により容器に収容可能な形状に作製することができる。例えば捲回により電極構造体１０を作製する場合には、正極８のシートの両面側にセパレータ９を挟み込んで、さらに負極６を重ね合わせて扁平に捲回することができる。
負極６は、負極活物質と導電助剤と結着剤とからなる負極合剤が、負極集電体に塗布形成されたものである。より具体的には、有機溶剤により希釈されペースト状とした負極合剤を負極集電体に塗工した後、負極集電体を乾燥させ有機溶剤を除去することによって負極６を得ることができる。
負極集電体は、厚みが１００μｍ以下の金属薄膜であり、金属として銅やアルミニウム等を用いることができる。負極リードタブ５は、この負極集電体の延出部である金属薄膜で構成されている。また負極リードタブ５は、負極集電体の延出部に銅、ニッケル、アルミニウム等を溶接等により取り付けたものであってもよい。
負極活物質は、非水電解質二次電池に用いられる公知の材料を用いることができる。負極活物質としては、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、グラファイト等の炭素材料、ＳｉＯｘ（０＜ｘ＜２）で表される酸化珪素、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、Ｓｉ、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｌｉ－Ａｌ合金等、種々の材料を挙げることができる。
負極合剤に含まれる導電助剤としては、例えば、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、グラファイト等の炭素質材料を用いることができる。また、導電助剤として上記のうちの１種を単独として用いることができるほか、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
負極合剤に含まれる結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）やポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等を用いることができる。また、結着剤として上記のうちの１種を単独として用いることができるほか、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
正極８は、正極活物質と導電助剤と結着剤とからなる正極合剤が、正極集電体に塗布形成されたものである。より具体的には、有機溶剤により希釈されペースト状とした正極合剤を正極集電体に塗工した後、正極集電体を乾燥させ有機溶剤を除去することによって正極８を得ることができる。
正極集電体は、厚みが１００μｍ以下の金属薄膜であり、金属としてアルミニウム等を用いることができる。正極リードタブ７は、この正極集電体の延出部である金属薄膜で構成されている。また正極リードタブ７は、正極集電体の延出部にアルミニウム等を溶接等により取り付けたものであってもよい。
正極活物質は、非水電解質二次電池に用いられる公知の材料を用いることができる。正極活物質としては、例えば、リチウムマンガン酸化物、モリブデン酸化物、リチウム鉄リン酸化合物、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、バナジウム酸化物等、種々の材料を挙げることができる。
正極合剤に含まれる導電助剤及び結着剤としては、上述した、負極合剤に含まれる導電助剤及び結着剤として挙げた種々の材料を用いることができる。
セパレータ９は、リチウムイオンを通す特性を有する部材である。セパレータ９は、例えば、ポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等により形成されている。
電解液は、非水溶媒に支持塩が溶解してなる非水電解質を用いることができる。
非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状エーテル等、種々の化合物を用いることができる。これらは例えば、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルフォーメイト、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキソラン、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、グライム、スルホラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独又は混合溶媒とすることができる。また、支持塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２等を採用することができる。
非水溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状エーテル等、種々の化合物を用いることができる。これらは例えば、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルフォーメイト、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキソラン、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、グライム、スルホラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独又は混合溶媒とすることができる。また、支持塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２等を採用することができる。
支持塩としては、例えば、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２等を採用することができる。また、支持塩としてイオン液体を用いてもよい。
また、これらの溶媒及び支持塩に加えて、種々の添加剤を加えることができる。
さらに、電解液に替えて、これらの非水電解液を高吸液性多孔質高分子に含浸吸蔵させたゲル電解質、ポリエチレンオキシドやポリフォスファゼン架橋体等の高分子に前記リチウム塩を固溶させた高分子固体電解質、あるいはＬｉ３Ｎ、ＬｉＩ等の無機固体電解質を用いることもできる。
さらに、電解液に替えて、これらの非水電解液を高吸液性多孔質高分子に含浸吸蔵させたゲル電解質、ポリエチレンオキシドやポリフォスファゼン架橋体等の高分子に前記リチウム塩を固溶させた高分子固体電解質、あるいはＬｉ３Ｎ、ＬｉＩ等の無機固体電解質を用いることもできる。
（第二実施形態）
次に、第一実施形態と異なる実施形態について、図３及び図４を例に説明する。第一実施形態と共通する構成については説明を省略し、異なる点について説明する。
次に、第一実施形態と異なる実施形態について、図３及び図４を例に説明する。第一実施形態と共通する構成については説明を省略し、異なる点について説明する。
非水電解質二次電池２００は、正極缶２と、ガスケット３を介して正極缶２に加締められている負極缶１と、から構成される外装体の収容空間に電極構造体１０が収容されてなるものである。第一実施形態と同様に、負極缶１の内面１ａ、及び、正極缶２の内面２ａにはそれぞれ、凹凸部４が形成されている。
本実施形態では、第一実施形態と同様に、負極リードタブ１５及び正極リードタブ１７が、電極構造体１０を構成する負極６及び正極８からそれぞれ延出している。一方で、負極リードタブ１５及び正極リードタブ１７は、第一実施形態のようなリードタブ折畳部を有さず、電極構造体１０から延出し折り返された１層のみで構成され、それぞれ負極接続部１５０及び正極接続部１７０となっている。
負極接続部１５０は負極缶１の内面１ａに形成された凹凸部４に圧着されている。これにより、負極接続部１５０と負極缶１の内面１ａとが接続している。また、正極接続部１７０は正極缶２の内面２ａに形成された凹凸部４に圧着されている。これにより、正極接続部１７０と正極缶２の内面２ａとが接続している。
負極接続部１５０は負極缶１の内面１ａに形成された凹凸部４に圧着されている。これにより、負極接続部１５０と負極缶１の内面１ａとが接続している。また、正極接続部１７０は正極缶２の内面２ａに形成された凹凸部４に圧着されている。これにより、正極接続部１７０と正極缶２の内面２ａとが接続している。
本実施形態では、特に、負極接続部１５０と電極構造体１０との間、また、正極接続部１７０と電極構造体１０との間に、凹凸吸収材１１が配置されている。凹凸吸収材１１は変形可能な材料であり、正極接続部１７０と電極構造体１０との間に配置されることで、凹凸部４の形状が電極構造体１０にまで波及することを防止することができる。
凹凸吸収材１１は、図３及び図４に示すように、シート状に形成されている。凹凸吸収材１１は化学的に安定で、かつ、変形可能な材質であれば、金属、非金属といった種類を問わない。
特に、凹凸吸収材１１が絶縁体である場合、凹凸部４の形状を吸収することに加えて、リードタブと電極との間の絶縁を図ることができる。これにより、電極構造体１０の短絡のリスクをより低減することができる。
特に、凹凸吸収材１１が絶縁体である場合、凹凸部４の形状を吸収することに加えて、リードタブと電極との間の絶縁を図ることができる。これにより、電極構造体１０の短絡のリスクをより低減することができる。
具体的な凹凸吸収材１１の材質としては、例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂、ゴム等のエラストマー、ガラス、セラミックといった種々の絶縁材料のほか、正極リードタブ１７や負極リードタブ１５として用いる材料と同種の各種金属材料等も用いることができる。
また凹凸吸収材１１は、シート状で配置されるほか、スポンジ、テープ、コの字（Ｕ字）クリップ等、種々の態様とすることができる。
これらの材質と形状の組合せのうち、樹脂スポンジ、ゴム、ポリイミドテープ、セパレータ、樹脂製のコの字（Ｕ字）クリップ、といった材料が使いやすさ、材料の入手のしやすさ等から好適である。
また凹凸吸収材１１は、シート状で配置されるほか、スポンジ、テープ、コの字（Ｕ字）クリップ等、種々の態様とすることができる。
これらの材質と形状の組合せのうち、樹脂スポンジ、ゴム、ポリイミドテープ、セパレータ、樹脂製のコの字（Ｕ字）クリップ、といった材料が使いやすさ、材料の入手のしやすさ等から好適である。
また、上述したポリオレフィン製の樹脂ポーラスフィルムやガラス製不織布、樹脂製不織布、セルロース繊維の積層体等からなるセパレータ９のシートを凹凸吸収材１１として用いてもよい。この場合、シート状の別体のセパレータ材を負極接続部１５０と電極構造体１０との間、若しくは正極接続部１７０と電極構造体１０との間に配置してもよいし、電極構造体１０を構成するセパレータ９を電極構造体１０から延出させて用いてもよい。
１００、２００・・・ 非水電解質二次電池
１・・・ 負極缶
１ａ・・・ 負極缶の内面
２・・・ 正極缶
２ａ・・・ 正極缶の内面
３・・・ ガスケット
４・・・ 凹凸部
１０・・・ 電極構造体
５、１５・・・ 負極リードタブ
５０、１５０・・・ 負極接続部
５１・・・ 負極リードタブ折畳部
６・・・ 負極
７、１７・・・ 正極リードタブ
７０、１７０・・・ 正極接続部
７１・・・ 正極リードタブ折畳部
８・・・ 正極
９・・・ セパレータ
１１・・・ 凹凸吸収材
１・・・ 負極缶
１ａ・・・ 負極缶の内面
２・・・ 正極缶
２ａ・・・ 正極缶の内面
３・・・ ガスケット
４・・・ 凹凸部
１０・・・ 電極構造体
５、１５・・・ 負極リードタブ
５０、１５０・・・ 負極接続部
５１・・・ 負極リードタブ折畳部
６・・・ 負極
７、１７・・・ 正極リードタブ
７０、１７０・・・ 正極接続部
７１・・・ 正極リードタブ折畳部
８・・・ 正極
９・・・ セパレータ
１１・・・ 凹凸吸収材
Claims (4)
- 第一の容器と第二の容器とが絶縁封止されてなる外装体と、前記外装体に収容され前記第一の容器及び前記第二の容器にそれぞれ電気的に接続する第一の電極及び第二の電極を含む電極構造体と、を備え、
前記第一の電極と前記第二の電極の少なくとも一方の電極は、前記電極と電気的に接続するリードタブをさらに備え、前記リードタブは、接続する側の容器との対向面に接続部を有し、
前記容器の内面に前記接続部と接続するための凹凸部が形成され、
前記接続部と前記電極構造体との間に凹凸吸収部が配置されている
ことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 前記凹凸吸収部が、前記接続部と前記電極構造体との間に配置された複数層の前記リードタブを含む請求項１に記載の非水電解質二次電池。
- 前記凹凸吸収部が、絶縁性の凹凸吸収材を含む請求項１又は２に記載の非水電解質二次電池。
- 前記凹凸吸収材が、樹脂製のスポンジ、テープ、シート、クリップからなる群の少なくとも１種を含む請求項３に記載の非水電解質二次電池。
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